[發明專利]基于分段差分波形有效值的電壓暫態擾動檢測方法

有效

• 申請號: 202010692358.0
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111965409B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 馬愿謙;趙新龍;葛正;于良
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

本發明公開了一種基于分段差分波形有效值的電壓暫態擾動檢測方法，其特征在于，包括：采集電壓信號，根據電壓信號來源系統的實際頻率對電壓信號波形進行重新采樣以矯正頻率偏移，重新采樣點組成的波形為矯正頻率波形；根據矯正頻率波形，采用分段差分波形有效值法檢測矯正頻率波形中的電壓暫態擾動；提取電壓暫態擾動中的電壓暫態分量，并利用主頻率、極性、幅值以及持續時間四個指標刻畫電壓暫態分量。該電壓暫態擾動檢測方法通過提取暫態分量，刻畫電壓暫態擾動特征，方法簡單、直觀、通用性強，且檢測準確性高。

技術領域

本發明屬于電力系統中電力擾動檢測與識別領域，具體涉及一種基于分段差分波形有效值的電壓暫態擾動檢測方法。

背景技術

隨著非線性負荷、電力電子等設備不斷地接入電網，在提高生產效率的同時，也對電壓質量擾動非常敏感，單一設備的故障或者不正常運行就有可能給電網或用戶帶來巨大的經濟損失，因此，極有必要采取相應的電壓質量擾動緩解措施，其前提條件是對電壓質量擾動進行準確的檢測和提取。

電壓質量擾動指任何偏離完美正弦電壓波形的擾動，包括電壓暫態、長時或短時電壓變化、電壓不平衡等。其中，針對長時或短時電壓變化、電壓不平衡等電壓擾動檢測的研究已經較為成熟，但是，尚缺乏簡單、通用的電壓暫態擾動檢測、提取和刻畫方法。

電力系統中的電壓暫態擾動通常是由于閃電、電容或終端用戶設備的投入引起。按照標準IEC 61000-4-30和標準IEEE 1159的定義，電壓暫態擾動包含脈沖暫態和振蕩暫態，前者的典型持續時間為1ns至1ms，后者為5μs至50ms。現有對暫態擾動的檢測方法主要是基于時頻變換的方法。如文獻1(Apraiz M，Barros J，Diego R I，et al.A new methodfor real-time detection of transient disturbances in low-voltage supplysystems[C].IEEE International Workshop on Applied Measurements for PowerSystems(AMPS)Proceedings，Aachen，Germany，2012.)提出了基于離散小波變換的方法，如果各頻帶的能量超過設定的檢測閾值，則檢測到暫態擾動，但小波變換的計算量較大，且母小波的選擇較為苦難，不同的母小波對檢測結果的影響程度不同。文獻2(李建閩，林海軍，梁成斌，等.基于雙分辨率S變換和學習向量量化神經網絡的電能質量擾動檢測方法[J].電工技術學報，2019，34(16)：3453-3463.)提出了基于雙分辨率S變換和學習向量量化神經網絡的電能質量擾動檢測方法，該方法檢測速度快、分類準確率高，但僅適合于具有固定特征的擾動。

上述時頻變換方法為電壓暫態擾動的檢測提供了一定的思路，檢測復雜，通用性低，且準確性較低，且很難運用于工程實際中，因此，提出一種簡單、直觀、實用的電壓暫態擾動檢測、提取和刻畫方法具有十分重要的理論價值和現實意義。

發明內容

本發明的目的就是提供一種基于分段差分波形有效值的電壓暫態擾動檢測方法，該電壓暫態擾動檢測方法通過提取暫態分量，刻畫電壓暫態擾動特征，方法簡單、直觀、通用性強，且檢測準確性高。

為實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種基于分段差分波形有效值的電壓暫態擾動檢測方法，包括以下步驟：

采集電壓信號，根據電壓信號來源系統的實際頻率對電壓信號波形進行重新采樣以矯正頻率偏移，重新采樣點組成的波形為矯正頻率波形；

根據矯正頻率波形，采用分段差分波形有效值法檢測矯正頻率波形中的電壓暫態擾動；

提取電壓暫態擾動中的電壓暫態分量，并利用主頻率、極性、幅值以及持續時間四個指標刻畫電壓暫態分量。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果至少包括：